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1、超大型基坑降排水施工總結前言 廣州南站是我國第一條客運專線——武廣客運專線的終點,也是廣深港客運專線和廣珠城際鐵路的起點,位于番禺區(qū)鐘村鎮(zhèn)石壁村。該工程地上三層,地下一層,建筑高度52.4m,南北長550m,東西寬398m。地下一層被地鐵站廳分隔成兩個東西長359m南北寬172m的地下室,地下室板底標高-5.0m;每個地下室底板下又布置了兩豎兩橫相互貫通的鋼筋混凝土風道,寬度16m,風道底板結構施工標高-13m。在地下室風道結構施工過程中,基坑降排水是關鍵;在該工程中綜合采取了簡單高效的降排水措施,取得了良好的技術經(jīng)濟效果?! 」こ谈艣r
2、 2.1基坑規(guī)?! 蓚€地下室基坑的范圍以止水帷幕為限,大小均為東西365m長,南北182m寬,面積66430㎡?;臃謨杉壥┕?,整個基坑從自然地面到地下室底板板下-5.0m標高處為第一級,-5.0~-13m的風道基坑為第二級(附圖)。風道基坑的總長度達2000m。 2.2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征 工程所處場地屬珠江三角洲沖積平原,地形平坦開闊。區(qū)內(nèi)河汊縱橫交錯,水流相通,賦存于第四系砂層中的孔隙潛水,其透水性及富水性均較好,水量頗豐,為本場地主要含水層。地下室所處的地層是: 第四系人工填土層(Q4ml),層厚0.50~3.40m,
3、平均厚1.35m?! 〉谒南禌_積層(Q4al) 1淤泥:深灰、灰黑色,流塑,含少量有機質(zhì),局部見貝殼等物,有腥臭味。共212個鉆孔有揭示,層厚0.30~6.00m,平均厚1.73m?! ?/3粉質(zhì)黏土、黏土層:灰黃、灰白、青灰色,軟塑/硬塑,主要成份為黏粒、粉粒,含砂粒,呈透鏡體狀、帶狀分布于砂層中?! ?粉細砂層:深灰、灰黑色,飽和,松散,主要顆粒成份為石英,含淤泥質(zhì),分選較好。該層共247個鉆孔有揭示,層厚0.50~13.60m,平均厚6.68m,層頂埋深0.00~15.90m?! ?中砂層:灰黑、灰白色,飽和,松散~稍密,主要顆粒成
4、份為石英,含少量黏粒,級配較好,呈透鏡體狀分布,共42個鉆孔有揭示?! ?.3基坑內(nèi)工程施工部署 開挖第一級基坑土方,以第一級基坑底作工作面施工鐵路橋墩樁、地下室工程樁和風道支護樁共約2400根,以及橋墩、承臺;同時在一級基坑底周圍的三邊施工雙排水泥攪拌樁,與另一邊的地鐵水泥土擋土墻合圍成基坑止水帷幕。在風道基坑兩側(cè)橋墩承臺間打拉森鋼板樁,與承臺及其樁一起組成二級基坑的擋土結構;再開挖風道基坑的土方,同時進行基坑降排水,施工鋼筋混凝土風道?! ?.4施工難點 本工程一級基坑開挖后在外圍修建排水明溝和泵站,可控制地下水位不超過基底。而二級
5、基坑處在飽和的粉細砂層中,雖然面積只占整個基坑的30%,卻縱橫貫穿整個一級基坑。由于該工程設計單位基于減少投資考慮,不同意對豎向風道基坑進行支護和止水設計,如采取先降水后施工的方法,則要按整個基坑來考慮。按沙層空隙所含水的50%可以自由流動須排走,40%的孔隙率估算排水量,每個基坑有365×182×(13-5)×0.4×0.5=106300m3;基坑面積超大,受大氣降水的補水影響明顯,一場大暴雨就可補充數(shù)千立方的水,這種情況在夏秋季是經(jīng)常發(fā)生;在同一場地上其它施工工序流漏的水;還有止水帷幕不嚴密,坑外滲透進來的水等,均會加大二級基坑降排水的
6、工作量和難度。采取何種形式的降排水方案事關風道結構的施工能否順利進行,工期能否保證,是地下室施工階段的難點?! 〗蹬潘桨傅谋冗x 由于本工程基坑面積超大,大量的施工材料都要運至基坑內(nèi)部布置的多臺塔吊作用范圍才能使用;且在二級基坑施工的同時,一級基坑上的地下室底板也在施工;鐵路橋墩、橋梁的施工也在一級基坑內(nèi)進行。因此,降排水方案既要能快速降排水,還要少占場地,不阻交通。常用的降水方法有真空井點、噴射井點、管井、深井、集水明排等,試對其進行比選?! ?.1真空井點降水需要在基坑周邊密布降水管,間距為0.8m~1.6m,用集水總管將其并聯(lián)起來,
7、根據(jù)需要配置多套抽水機組。通常采用一級真空井點降低地下水的深度為5.5~6m,小于8m深的風道二級基坑,而采取兩級降水又無布置井點的空間,且露出地面的管X系統(tǒng)占據(jù)了施工作業(yè)面,妨礙了通行,因此,該方法不適合本工程。 3.2噴射井點降水深度可達8~20m,但同樣存在露出地面的管X系統(tǒng)占據(jù)了施工通道的問題,也不適合?! ?.3管井降水有構造簡單,井位布置間距大,各井獨立水泵抽水的優(yōu)點,適于滲透系數(shù)大的土層。但經(jīng)現(xiàn)場實驗井抽水實測,管井的出水量遠小于理論計算值,可能是基坑內(nèi)已施工的兩千多條灌注樁,改變了土層的滲透特性所致。此法降水所需時很長,不
8、能滿足進度要求。 3.4深井井點降水構造同管井降水,不同的是前者水泵置于井管內(nèi),因此排水量大,降水深(>15m),要求土壤的滲透系數(shù)比管井更大。所以,該方法也不適合本工程?! ?/p>